橙皮素对铅致大鼠脑组织氧化损伤的保护效应

汪纪仓，朱华丽，刘凤军，晋海云，霍宁宁，杨自军

（河南科技大学动物科技学院，河南 洛阳 471003）

铅是一种广泛存在于环境中的污染物，在许多国家慢性铅暴露已成为重要的公共卫生问题[1－2]。即使小剂量的铅接触对人们的健康都具有潜在的威胁，人们通过饮水、食物和灰尘等摄入铅[3]。铅具有神经毒性，尤其对中枢神经系统的损伤更严重，它可损伤乙酰胆碱系统导致行为紊乱[4]。铅引起的毒性机制有多种，但铅导致大量活性氧（ROS）产生，导致氧化应激产生脂质过氧化损伤是铅毒性的重要作用机制，并最终导致组织内MDA含量增加[5]，过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）等自由基清除酶活性的降低[6－7]。

具有抗氧化性质的化合物可以保护细胞组织免受ROS和其他自由基的攻击，黄酮类化合物是广泛存在于植物和饮食中的抗氧化物质，而橙皮素是广泛存在于柑橘类水果中的黄酮类化合物，它具有抗炎、抗癌和抗氧化等活性[8]。本研究中大鼠用铅处理，探讨铅对大鼠中枢神经系统的氧化损伤，同时大鼠用橙皮素和铅共同处理，研究橙皮素对铅致毒性损伤的保护作用，为揭示铅的毒性作用机理及为预防铅中毒提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试剂与仪器 乙酸铅购自 Sigma－Aldrich公司，橙皮素购自西安小草植物科技有限公司（纯度＞98%，HPLC），丙二醛（MDA）、还原型谷胱甘肽（GSH）、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）检测试剂盒由南京建成科技有限公司提供。

1.1.2 实验动物 SD大鼠，8周龄，体重180g左右，购自河南省实验动物中心。

1.2 方法

1.2.1 实验动物处理 动物室自然节律采光，室温24℃±2℃，环境清洁、安静，饲喂标准鼠料，自由饮水和采食，适应性饲养1周以后，大鼠分为4组，每组6只，分组如下：

对照组：自由饮用不含铅的蒸馏水，整个试验过程中用9g／L的生理盐水灌胃。

橙皮素组：每天灌服50mg／kg的橙皮素（溶于1mL／L的吐温－80中）。

铅处理组：500mg Pb／L的醋酸铅为惟一饮用水，并每天灌服9g／L的生理盐水。

铅＋橙皮素组：500mg Pb／L的醋酸铅为惟一饮用水，每天灌服50mg／kg的橙皮素（溶于1 mL／L的吐温－80中）。

灌胃容量均为10mL／kg，试验时间为8周，试验结束处死大鼠，采集脑组织测定相关指标。

1.2.2 指标测定

1.2.2.1 脑组织匀浆的制备 取脑组织称重后按体积比1∶9加入PBS（pH7.4）溶液，研磨匀浆，然后3000 r／min离心10min，取上清液，置－20℃保存备用。

1.2.2.2 检测方法 蛋白的测定采用考马斯亮兰法，按照试剂盒说明书操作。MDA、GSH、SOD、CAT测定按照试剂盒说明书操作进行。

1.2.3 统计学分析 数据采用平均值±标准误表示，应用SPSS15.0软件对数据进行单因素方差（ANOVA）分析。

2 结果

结果见表1，与对照组相比，铅可显著提高MDA含量（P＜0.05），极显著降低GSH活性（P＜0.01），显著降低SOD和 CAT 活性（P＜0.05）；橙皮素处理组各生化指标与对照组相比无显著差异，但铅＋橙皮素却能显著降低铅处理组MDA含量（P＜0.05），极显著提高 GSH 含量（P＜0.01），显著提高SOD和CAT活性（P＜0.05）。

表1 橙皮素对铅致大鼠脑组织氧化损伤的保护作用Table1 Protective effects of hesperetin on lead－induced oxidative damages in rat brain

3 讨论

铅是重要的环境污染物之一，其毒性作用与其能够诱导产生氧化损伤密切相关，并且氧化损伤相关指标变化可以作为机体遭受重金属铅损伤的生物指示物[9]。脂质过氧化产物MDA含量高低标志着氧化损伤的程度。GSH作为一种非酶抗氧化剂，其巯基（－SH）可直接与ROS结合，或者作为辅助因子或辅酶参与清除ROS的过程[6，10]。在本研究中，铅可显著提高大鼠脑组织中MDA和显著降低GSH水平，可能与GSH的－SH与ROS结合有关，表明铅可引起脑组织氧化损伤。Xia D等[1]有相同研究结果报道。

铅与抗氧化酶或分子的－SH或金属辅助因子具有高亲和力，进而导致抗氧化酶如SOD和CAT等酶活性下降。SOD、CAT参与组成第一道抗ROS防线，他们活性的下降表明组织发生了氧化损伤[11]。SOD通过催化歧化反应而清除超氧阴离子自由基。CAT是一种酶类清除剂，又称为触酶，是以铁卟啉为辅基的结合酶。它可促使H2O2分解为分子氧和水，清除体内的过氧化氢。本研究表明铅可导致大鼠脑组织内SOD和CAT活性下降，说明铅导致大鼠脑组织抗氧化酶活性下降。

橙皮素是芸香科柑橘属植物果实的主要药效成分。具有抗氧化、神经保护、抗过敏及皮炎、抗癌、抗病毒及微生物等活性[12]。体外研究表明，对H2O2诱导PC12细胞的损伤具有保护作用[13]。本研究表明橙皮素可降低铅处理组大鼠脑组织的MDA含量，提高GSH含量，提高SOD和CAT活性，说明橙皮素可以通过增加GSH水平、减少脂质过氧化和提高抗氧化酶的活性而降低铅导致的氧化损伤程度。

综上所述，铅引起的氧化损伤是铅对机体损伤的主要机制之一，铅抑制或降低了抗氧化酶活性，增加了脂质过氧化物的含量，破坏了机体抗氧化系统功能，而抗氧化剂橙皮素能缓解铅引起的氧化损伤。

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